可油可电、综合续航超1000公里，比亚迪DM-i超级混动系统背后有哪些秘密？| 技师长
记者 | 侯卓铠
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在日益严苛的排放法规下，汽车制造商们开始布局面向未来的新能源汽车。各种采用不同技术路线的新能源汽车开始纷纷进入消费市场。不过，基于当前纯电动汽车在实际使用过程中还存在着的种种不便，这就使得混动车型成为市场中当前相对最稳健的选择之一。
目前，国内多家自主品牌分别推出各自混动车型。例如，比亚迪推出DM系列车型，长城汽车推出柠檬混动DHT车型，长安汽车也将在年内推出搭载iDD混动系统的车型。这使得PHEV这一市场得到迅速发展。
当然，在技术路径方面，相较于传统插电式混动车型采用单电机的模式，比亚迪在最近推出的DM-i超级混动系统更为先进。在不同的测试环境下，其拥有更长的续航里程和更低的能耗。尤其是首款搭载DM-i超级混动系统的轿车秦PLUS DM-i更是实现了亏电油耗仅3.8L/百公里，可油可电综合续航可达1245公里的成绩，那么这款超级混动系统究竟厉害在哪里？
6月16日，我们在比亚迪举办的DM-i技术解析会上对这一技术有了更深入的了解。
提起比亚迪DM系列车型，可以追溯到2008年，当时比亚迪发布了搭载第一代DM技术的F3DM车型，这也是全球首款量产的插电式混动车型。此后，在2013年比亚迪再次发布了第二代DM技术的秦车型，也让“542”这一“快、静、省”的特点迅速向市场铺开。此时，比亚迪的DM技术已经被广大新能源用户所熟知。
作为第三代技术，比亚迪在去年推出了全新的双平台战略，分别为四驱动力版的DM-P平台（原来技术版本升级延续）以及全新推出的以节能省油为核心要素的DM-i超级混动平台。
DM-i超级混动是基于超级电混系统，以电为主的混动技术，通过加入P0电机使得发动机、电机和变速箱之间的匹配更加平顺，行驶过程中能够得到更加高效的充电效率。在架构上，DM-i超级混动以大容量电池和高性能大功率扁线电机为设计基础，主要依靠大功率高效电机进行驱动，汽油发动机的主要功能是在高效转速区发电，适时直驱，改变了传统混动技术主要依赖发动机、以油为主的设计架构，从而大幅降低了油耗。
为此，比亚迪最新自主开发的DM-i超级混动系统。核心部件分别是双电机的EHS超级电混系统，骁云-插混专用高效发动机，DM-i超级混动专用功率型刀片电池。
DM-i超级混动最核心的部件为EHS电混系统，该系统搭载扁线电机，可以实现16000rpm转速，同时采用了比亚迪第四代IGBT技术，电控综合效率可达98.5%。在电机散热方面，也采用了最新研发的油冷技术，使得电机功率密度提升到44.5kW/L.
在发动机方面，比亚迪自主研发的晓云——插混专用发动机也发挥了性能优势。其采用了热效率更高的阿特金森循环使其获得15.5的高压缩比，具有更高的热效能，其热效率可达43.04%。这样带来了更低的油耗，并且高压缩比却只用加注92号汽油，进一步降低了使用成本。
而动力电池则搭载而来比亚迪核心的磷酸铁锂“刀片电池”。这一电池技术这里也不在赘述，简单来讲，就是改变传统动力电池的结构，通过提升单位体积中电池能量密度达到提升续航的需求。尤其是采用“脉冲自加热”技术的刀片电池，可以在极寒天气下，迅速帮助电池组升温，减低寒冷环境中电池续航较短的化学特性。
整体来说，DM-i超级混动系统是要做到多用电、高效且更少的使用汽油。当电量充足时，DM-i超级混动就是一台纯电动车；在电量不足时，DM-i超级混动就是一台超低油耗的混合动力车。
例如，在实际使用场景，市区行驶有99%的工况下是用电机进行驱动，驾乘体验无限接近纯电动车，有81%的工况下发动机处于熄火状态，实现零油耗；在高速行驶，以并联直驱为主，发动机在高效区间驱动，简化了能量传递环节，实现高效率和超低油耗。
在NEDC和WLTC工况下的实际测试中，DM-i超级混动电机驱动占比分别高达88%和82%，真正做到了以电为主。
实际上，比亚迪DM-i超级混动最厉害的地方在与成本控制。通过比亚迪集团内部的协同和全产业链布局，实现完全自主开发和生产制造，将PHEV的价格打到传统燃油车的售价区间。
目前，比亚迪已经实现秦PLUS、宋PLUS、唐三款车型的DM-i化。在最新的工信部目录中，汉DM-i车型也正式公布，年内比亚迪将形成四款DM-i车型的布局。
比亚迪DM-i超级混动系统解析，让燃油汽车实现电动化软着陆
3代DM动力系统
目前汽车领域谈及动力系统，混动与纯电是两大热门话题，一方面，是混动与纯电动力带来的短期碳排放减少，另一方面则是低油耗甚至0油耗对消费者用车成本的降低。比亚迪于今年推出的全系搭载DM-i超级混动系统的王朝车型，也获得了市场的热捧。
笔者从北京多个比亚迪4S店了解到，目前很多DM-i车型的拿车排期已经延期至3个月以上，甚至有店铺开始停止接收新订单。在探访比亚迪总部的过程中，也有比亚迪的工程师表示：“我自己也在新车发布不久后就定了车，但是目前还在慢慢等车到店。”
DM混动历经3代版本，终于迎来了爆发期DM-i技术平台
笔者还了解到，作为新一代的DM-i动力系统，涉及的电机、电池以及专用的发动机，目前产能都还处于爬坡阶段，待产能逐步提升后，会加速填补市场缺口。实际上，比亚迪开发的DM混动系统已经经过了2次迭代。
最早于2008年，比亚迪DM 1.0已经采用双电机串并联架构，但基于当时国内整体新能源产业链的发展背景，产业链发展初期，当时的三电成本居高不下，电机的性能指标也比较低，并且在当时国内自主品牌也没有混动专用发动机。在这样的大背景下，这套架构并未达到整车亮眼的指标。
到2013年推出第二代DM系统时，比亚迪转换了设计思路，改为基于多速DCT的并联架构，通过架构更新进一步实现了油耗的降低。发展至2018年的第三代DM混动系统，已经进化成为基于多速DCT的混联架构，并在此基础上，开发出了DM-P与DM-i两种动力平台，两者分别针对动力响应以及经济性进行优化。
动力核心
具体到DM-i超级混动系统上，它采用的是以电为主的混动技术，核心组成包括两个部分：提供驱动力的大功率电机以及供能的大容量动力电池，发动机则主要起到辅助作用。由于电机转换效率相比发动机有大幅提升，而中低速行驶对于电能的消耗也会降低，因此才使得这套动力系统获得了“一箱油续航超1200Km”的能力。
同时，以电为主的架构也提供了一些驾驶中的体验优势，在此前笔者队秦 Plus DM-i车型的试驾中，低速行驶下得益于电机驱动的静音属性以及无需变速箱的特性，整体驾驶感受更加安静，动力传输也非常平顺，没有顿挫感。
电机全转速区间高效扭矩输出的特性，也继承在了DM-i车型当中，因此可以在油门前段就能获得不错的动力响应，百公里7.2s的加速时间也证明了其加速能力。
燃油车向新能源发展的软着陆
当深踩油门以及高速行驶时，才会感觉到发动机的介入，另外与很多混动车型相对固定的动力选择模式不同，比亚迪DM-i更多是由电脑完成动力调配，用户能够改变动力使用倾向是保持电量还是消耗电量，而不是简单的调整纯电或者燃油模式。
在这些特性的加持下，DM-i超级混动系统成为了燃油车与新能源车型中间的一道很好的“过度桥梁”在多数驾驶场景下，它的表现与电动车基本一致，而车辆所依赖的能源来源却依然是传统的汽油，并不存在续航焦虑，并且更低的油耗，也让其具备了用车成本上的优势。
DM-i超级混动系统的核心黑科技：EHS电混系统DM系统发展史
除了体验层和架构层的改进，比亚迪DM-i超级混动系统还有一项黑科技：EHS电混系统，作为DM-i超级混动的“大脑中枢”，EHS电混系统更是能够对发动机、发电机驱动电机智能分配功率，让DM-i超级混动更多地在高效区工作。
不同于传统变速器只是作为传动机构的作用，EHS电混系统采用七合一高度集成化设计（双电机+双电控+直驱离合器+单档减速器+油冷系统），是兼顾了驱动、传动以及功率分流等多维一体的作用。
相比第一代DM混动系统，高度集成化的设计让动力总成重量从176kg降低至136kg、最高转速从6000r/min提升至16000r/min、峰值功率从50kW提升至160kW，功率密度更是从7.6kW/L提升至44.3kW/L，提升了接近6倍。
电控的指标也同样得到了提升，在集成化上，驱动电机、发电机双电控深度集成。相比于DM 1.0混动系统的壳体物理集成，实现了控制电路深度集成。三相线连接变为内部铜排直连，深度的集成化，体积缩小，由25L减少到12L，缩小了1倍。
EHS优化
此外，EHS的电控、IGBT功率模块也已经实现完全自主研发，不仅告别了卡脖子时代，还实现了IGBT定制化开发、汽车级可靠性，降低重量、体积的同时、也降低了成本。使用寿命从6-10年提升至10-15年，重量从2460g降低至1690g，整体体积从12L降低至1L。EHS电混系统的IGBT模块数量也从DM 1.0的6块减少至2块。
和目前市面上认可度较高的本田i-MMD系统相比，DM-i超级混动也有很大的区别。首后者是插电混动，纯电状态可以做到50~120km的续航里程，在中低速的短途驾驶中，车辆甚至可以作为电动车进行使用，使发动机更多处于熄火状态，从而油耗更低。
而在系统设计层面，DM-i超级混动和iMMD系统的架构很相似，都是P1+P3电机布局，先进的双电机串并联架构。但从架构布局来说，DM-i超级混动采用平行轴布置，轴向尺寸更小，有利于整车布置，而本田的i-MMD系统采用同轴式布置，轴向尺寸大，同时限制了电机尺寸。
其次，同为先进的扁线电机，DM-i超级混动电机转速更高，最高转速为16000rpm，所以比较之下，比亚迪的电机恒功率区更长，后备功率更足，加速感更好，爬坡能力更强。总体来说，经历了13年的2次迭代后，比亚迪在混合动力领域的最新动力总成已经达到了行业中的头部水平。
